科创中国
一种低酸耗混合稀土精矿浓硫酸分解的方法
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2022-08-30 10:31:03
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”稀土产业科技服务团| 石杰 | 2022-09-27 14:03:50
本成果涉及一种低酸耗混合稀土精矿浓硫酸分解的方法，属于湿法冶金领域。其特征是,将接近理论量的浓硫酸与尾气酸预处理后的混合稀土精矿混合后焙烧，延长低温段反应时间，待REO分解率达标后，物料进入高温区，利用磷酸与硫酸钍的相对含量差异，快速固定放射性钍，尾气喷淋回收酸用于浸泡新的稀土精矿。本发明主要用于混合型稀土精矿的冶炼分离过程。本发明解决了混合稀土精矿与浓硫酸焙烧过程中，焙烧能耗、浓硫酸消耗与放射性钍溶出与否的矛盾问题，使硫酸消耗量接近理论量。
本技术在混合稀土精矿浓硫酸焙烧过程中，既可以保证放射性钍不溶出，又可以充分降低焙烧能耗和浓硫酸消耗，采用新思路处理尾气吸收酸，进一步降低了生产成本。
每年约有10万吨的白云鄂博混合稀土精矿（REO～50%；简称“50精矿”）采用浓硫酸高温焙烧分解工艺处理。该工艺中，浓硫酸与50精矿按照酸矿重量比为1.4：1混合后，在温度500～600℃条件下焙烧2.5~3.0小时，分解成为硫酸稀土焙烧矿。其中，放射性核素被高温焙烧固定为难以溶解的“焦磷酸钍”。在此过程中，约有30%左右的浓硫酸以硫酸酸雾、SO2和SO3的形式进入混合酸性尾气。也有些企业将浓硫酸与尾气回收的质量百分含量为70%硫酸按照1:0.6的比例混合，再与50精矿的按照浓硫酸与50精矿重量比为1.2:1混合焙烧，此时，每吨50精矿的硫酸的消耗量分别1.2吨的92.5%浓硫酸与0.72吨的70%硫酸。无论哪种方式，其硫酸消耗量、焙烧能耗及尾气回收能耗均很高。包头白云鄂博稀土资源非常丰富，经选矿后的稀土精矿由氟碳锦矿和独居石组成，对该精矿进行碳酸焙烧分解工艺，方可提供进行下一步反应的原料，因此该技术是稀土冶炼分离的重要工艺之一，有很好的应用前景。
该课题由包头稀土研究院金属所刘玉宝团队完成。刘玉宝有多年的稀土合金研发中试的经历，承担了多项重大科研课题；张立峰教授任职于北科大、燕山大学、北方工大等学校，为海归博士，在稀土中间合金、稀土钢研究中有很深的造诣；张志宏教授级高工是国内知名的稀土火法冶金、稀土中间合金研发方面的专家。研发团队27名，其中高级研发人员占比52%，具有较强的科研研发实力。
由于该技术有一段低温焙烧过程，而不是过去一直高温处理，故可以节约能源消耗，同时尾气喷淋的回收酸用于新的稀土精矿，也节省了酸耗，可有效降低生产成本。
可将该技术进行技术转化，并在转化过程中完成相应的工艺和装备改进
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